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碳钢弯头工艺方法及影响

时间:2017-03-21 14:18 作者:mairui 点击:

 内容摘要:由于碳钢弯头为高温弯制(目前国内热烃弯头加热温度为800-1000℃),弯头推力较小,弯制不同管径的钢管只需更换夹头和加热线圈。

碳钢弯头是在工厂用热偎弯头机弯制成型的,热偎弯头机的主要工艺配置有中频加热线圈、推进装置、夹头、冷却装置、摇臂、变速箱、控制盘和变压器等,其工作原理是在利用中频加热线圈将钢管加热的同时,向前推动推进装置,摇臂牵引钢管转动,冷却装置采用水冷或风冷方法来降低钢管的温度,使热偎弯头定型。该加工方法主要通过调整热喂弯头机的加热温度、推进速度和冷却速度来控制其质量。
由于碳钢弯头为高温弯制(目前国内热烃弯头加热温度为800-1000℃),弯头推力较小,弯制不同管径的钢管只需更换夹头和加热线圈。弯制过程中对加热温度及推进速度的控制,只需调节控制盘上的电压、电流和推进速度便可,整个热垠弯头弯制过程的操作非常便利,生产效率较高,不同管径和壁厚的钢管在弯头机允许的范围内可任意调节,与冷弯弯头相比,热偎弯头有以下几方面的优势。
(1)热偎弯头质量较好,管口的圆度、整体平面度和弯曲角度较好,弯曲段内侧光滑,尤其是弯曲段内无波浪型褶皱。
(2)热偎弯头留有近660mm长的直管段,利于开坡口、对口的连接和整形。
(3)热偎弯头经外观检测、射线探伤检查合格后还进行了必要的热处理,有效地消除了热煌弯制过程中产生的残余应力,保证了弯头的受力性能与设计值的一致性。
(4)国标弯头选用的直管强度通常比设计要求的弯头强度高50-70MPa,有效地避免了包辛格效应的影响。
(5)碳钢无缝弯头采用的直管壁厚大于设计的弯头壁厚,使得弯头生产的减薄率控制在规定值10%以下(通常控制在8%以下),有效地保证了弯头质量符合设计要求。
(6)热偎弯头适应性强,弯头角度大,在0-90“范围内可任意进行热偎弯制。
在实际应用中,为保证热偎弯头质量达到最优,还须作好以下几方面的工作。
a)不同管径、不同壁厚的钢管在偎管生产前应进行工艺评定,确定出最佳的煌制温度、推进速度和冷却速度,并严格按照工艺评定的最佳要求进行生产和监督。
b)严格按照钢管运输要求进行吊装和运输。
管坯加热后,塑性提高,弯曲变形抗力减小,但管坯在弯模(外接触模)的弯曲和挤压的过程中,管坯与弯模的接触均是局部接触,由于金属热传导的原因,管坯与弯模接触处温度下降较快,造成管坯各截面温度高低不同,温度较低的部位塑性较差,整体塑性变形不均匀,导致弯头壁厚不均,另外,管坯加热后强度下降,致使弯曲中截面失圆,虽然截面失圆可在矫整模内得到部分矫正,但截面尺寸受到影响,且使生产效率降低,成本提高。因此,一般热弯成形工艺虽能加工弯曲半径较小的弯头,最小曲率半径为3。5D,但仍避免不了壁厚不均和截面失圆的缺陷,不能达到特小半径弯头和一些高标准弯头的加工尺寸要求。